• 콘크리트학회논문집
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• 제26권1호
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• pp.63-70
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• 2014

이 연구에서는 multi-walled CNT 보강 시멘트 복합체의 효과적인 압축강도 향상을 위하여 섬유 분산을 위한 초음파처리 정도, 계면활성제의 사용량, 실리카퓸 치환율 등을 실험변수로 하여, 그 영향을 실험적으로 살펴보았다. 초음파 처리 시간에 따른 CNT 분산성 변화는 광학현미경을 통해 확인하였으며, CNT 시멘트 복합체의 압축강도가 초음파 처리 정도에 따라 향상됨을 확인할 수 있었다. 계면활성제로 사용된 고성능감수제 사용량의 영향은 SP/CNT비가 4~6일 때 강도향상 효과가 가장 좋은 것으로 나타났다. 한편, 실리카퓸 치환율에 따른 압축강도의 변화에서는 실리카퓸을 10 % 치환했을 때 강도에 대한 CNT 보강효과가 가장 큰 것으로 나타났다. CNT 보강 시멘트 복합체의 미세구조 분석도 함께 실시하였는데, XRD와 SEM 분석 결과에서는 CNT 혼입으로 인한 수화생성물 및 미세구조의 변화는 거의 없는 것으로 나타났으며, MIP 분석을 통해서는 공극률 감소와 함께, $10{\mu}m$ 및 100 nm 크기 전후의 공극분포가 줄어드는 대신 수 십 나노미터 크기의 작은 공극들의 분포가 증가함을 확인하였다. 이를 통해 CNT의 혼입에 따른 압축강도 증가는 화학적 영향보다는 물리적 영향이 큰 것으로 판단된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제19권4호
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• pp.499-506
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• 2007

콘크리트 구조물의 고성능화가 요구됨에 따라 고성능콘크리트에 관한 연구가 활발히 진행되어 왔으며, 특히 고강도콘크리트에 관한 많은 연구가 이루어지고 있다. 고강도콘크리트를 제조하기 위해서는 혼화재료의 첨가가 필수적이라 할 수 있으며, 지금까지는 실리카퓸을 주로 사용하여 왔으나, 최근에는 실리카퓸과 대등한 성능을 가지면서 실리카퓸보다 저가인 메타카올린을 사용한 고강도콘크리트에 관한 연구가 많이 진행되고 있다. 본 연구에서는 메타카올린을 사용한 고강도콘크리트를 대상으로의 수은압입법에 의한 모세관공극 특성과 전위차에 의한 염소이온 확산계수를 측정한 결과에 대하여 고찰하였다. 그 결과, 메타카올린의 대체율이 증가할수록 공극 구조가 개선되었으며, 압축강도가 증가하고 염소이온 확산계수는 감소하는 것으로 나타났다. 콘크리트의 모세관 구조와 압축강도 및 염소이온 확산 계수와의 회귀분석 결과 크기가 52,000 범위의 공극량이 가장 큰 영향을 미치는 것을 알 수 있었으며 각각의 결정계수가 약 0.76 및 0.68 정도로 높은 상관 관계를 나타내었다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제2권1호
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• pp.26-33
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• 2014

본 연구에서는 PSC 교량용 고품질 그라우트를 개발하기 위한 기초 자료로 활용하기 위해 그라우트의 결합재로 광물질 혼화재의 종류, 치환율 및 사용방법이 유동성, 블리딩률, 체적변화 및 압축강도에 미치는 영향에 대해 검토하였다. 광물질 혼화재 종류와 치환율에 대해 검토한 결과, 플라이애시는 유동성을 향상시키나, 블리딩과 수축 저감에 효과가 거의 없는 것으로 나타났다. 이와 반대로 고로슬래그와 실리카퓸은 유동성을 저하시키나 블리딩과 수축 저감에 효과가 큰 것으로 나타났다. 광물질 혼화재를 조합사용한 경우에 대해 검토한 결과, 플라이애시와 고로슬래그를 조합사용한 경우 유동성은 양호하나, 블리딩과 수축이 크게 증가하고, 고로슬래그와 실리카퓸을 조합사용한 경우에는 블리딩과 수축이 감소하나, 유동성이 크게 저하되는 것으로 나타났다. 이에 비해 플라이애시와 실리카퓸을 조합사용한 그라우트는 유동성이 양호하고, 블리딩과 수축 저감에도 효과적으로 나타났다. 이상의 결과로부터 광물질 혼화재의 종류, 치환율 및 사용방법에 따라 그라우트의 유동성, 블리딩과 체적변화에 미치는 영향이 다른 것으로 분석되었다. 따라서 PSC용 그라우트에 광물질 혼화재를 사용하기 위해서는 이런 영향을 고려하여 선정할 필요가 있는 것으로 판단된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제30권3C호
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• pp.159-165
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• 2010

최근 산업발전에 따른 천연자원 고갈, 공해물질 배출, 폐기물 발생 등과 같은 부가적인 문제는 세계적으로 이슈화되고 있다. 현재 국내 산업부산물은 연간 600만 톤이 발생하며, 매립, 소각, 저장과 같은 1차원적인 처리에도 한계가 발생하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 산업폐기물인 플라이애시 재활용 연구의 일환으로 플라이애시와 실리카퓸을 숏크리트에 활용하여 자원의 재활용 문제뿐만 아니라 숏크리트에 적용함으로써 플라이애시의 사용을 확대하고자 한다. 그러나 숏크리트에 적용하기에 앞서 최근 범지구적으로 이슈화되고 있는 환경문제에 보다 적극적으로 대처하기 위하여 환경유해성 평가가 반드시 필요하며, 본 연구에서는 예비 배합 및 압축강도 시험을 통해 도출한 10가지 배합에 대하여 화학성분 분석시험과 중금속 용출시험을 통해 환경 영향평가를 실시하였다. 압축강도 시험결과, 모든 배합에서 국내외 기준을 만족하는 것으로 나타났으며, 중금속 용출시험의 경우 Cr, Cd, Hg 성분은 검출되지 않고 Pb 성분은 플라이애시가 함유된 일부분의 경우에서만 검출되었다. 그리고 Cu, As 성분이 모든 배합에서 검출되었으나 국내외 기준에 모두 만족하는 결과를 얻을 수 있었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제27권5호
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• pp.97-104
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• 2023

본 연구는 RC 구조물의 균열보수를 위한 보수재로서 폴리머 디스퍼전과 시멘트만으로 구성된 폴리머 시멘트 복합체 (polymer cement Composites ; PCCs)를 제작하여 실험적으로 기초물성을 파악하고자 하였다. 연구를 위한 시험배합은 EVA 및 SAE 폴리머 디스퍼전을 기반으로 보수재의 충전성을 고려하여 폴리머 시멘트비를 4가지(20, 60, 80 및 100%)로 변환시키면서 물시멘트비를 정해 PCCs의 점도를 결정하였다. 또한 PCCs의 강성을 개선시키기 위하여 P/C 80%와 100%에 실리카퓸을 혼입한 시험편도 제작하였다. PCCs의 균열보수용으로서의 점도, 유동성, 충전성, 인장강도, 신장률 및 탄성계수 등 기초적 물성을 실험하였다. 연구결과, 폴리머의 종류에 따라 P/C는 점도와 유동성에 큰 영향을 미쳤으며 RC 구조물의 균열보수용으로서 충전성을 고려한 적절한 점도를 맞춘 배합설계를 위해 상당한 가수가 필요하였다. 본 연구에서 설계한 모든 배합은 충전성이 우수하였으며, PCCs의 인장강도와 신장률은 시멘트 혼입 폴리머계 방수재에 대한 KS 규정을 만족하였다. 또한 실리카퓸을 혼입함으로써 PCCs의 인장강도와 탄성계수가 개선되었으며, 폴리머 종류에 따라서는 SAE를 사용한 경우가 EVA를 사용한 경우에 비해 RC 구조물 균열 보수재로서 우수한 기초적인 물성을 나타냈다. 본 연구결과를 종합하면, RC 구조물의 균열보수용으로 SAE를 사용한 P/C 80% 또는 100%와 실리카퓸 30%까지 혼입한 배합을 적절한 배합으로 제안할 수 있었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제17권1호
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• pp.129-137
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• 2005

최근 양질의 하천골재가 고갈상태에 직면함에 따라 쇄석 골재의 사용이 보편화되고 있지만 쇄석 골재 사용으로 야기될 수 있는 알칼리-실리카 반응에 대한 문제를 검토하지 않은 채 콘크리트 재료로 사용하고 있는 실정이다. 알칼리-실리카 반응은 콘크리트에 유해한 팽창을 일으키는 작용으로서, 반응결과 알칼리-실리카 겔이 형성되고 이러한 겔이 수분을 계속 흡수함으로써 체적 팽창을 일으켜 콘크리트에 균열이 발생된다. 골재의 알칼리-실리카 반응성을 판정하는 방법은 암석학적 판정법, 화학법 및 모르타르 바 법이 일반적으로 사용되지만, 이 중에서 모르타르 바 법이 비교적 신뢰성이 높다. 본 연구에서는 모르타르바 시험방법 중 ASIM C 227과 ASIM C 1260을 선택하여 암석 유형별로 수집한 12종의 골재들을 대상으로 쇄석 골재의 반응성을 비교, 분석하였다. 또한 본 연구에서는 반응성 골재의 입자크기 및 입도가 모르타르 바의 알칼리-실리카 반응 팽창에 미치는 영향에 관하여 검토하였다 혼화재의 용도는 상당히 많지만 본 연구에서는 쇄석 골재 사용으로 문제되고 있는 알칼리-실리카 반응에 있어서 플라이애쉬, 고로슬래그미분말, 실리카퓸 및 메타카올린을 혼화재료로 사용할 경우 알칼리-실리카 반응에 미치는 영향을 알아보고자 시멘트에 대한 혼화재의 치환율을 달리하여 ASTM C 1260 시험법으로 알칼리-실리카 반응에 대한 팽창 저감효과를 평가하여 보았다. 본 연구에서는 혼화재의 치환율을 0, 5, 10, 15, 25 및 $35\%$로 하였으며, 모르타르 유동성 시험을 병행하여 어느 정도의 유동성을 갖는 혼화재는 45, $55\%$까지 치환율을 증가하여 길이변화 시험을 수행하였다. 시멘트 중량에 대한 혼화재 치환율이 플라이애쉬는 $25\%$, 실리카퓸은 $10\%$, 메타카올린은 $25\%$, 고로슬래그미분말은 $35\%$일 경우 알칼리-실리카 반응에 의한 팽창을 가장 효과적으로 방지할 수 있는 것으로 판단된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제22권3호
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• pp.305-311
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• 2010

최근 국제적으로 급속한 경제성장으로 인한 산업부산물이 기하급수적으로 늘어가고 있다. 현재 국내 산업부산물은 매립, 소각, 저장과 같은 1차원적인 처리에도 그 한계를 드러내고 있는 실정이다. 따라서 이 연구에서는 자원재활용을 목적으로 산업부산물을 이용한 고성능 숏크리트용 최적 배합비를 도출하고자 한다. 이 연구에서는 경제적 재활용, 장기강도 및 내구성 향상을 위해 콘크리트에 다양하게 적용되고 있는 혼화재인 산업부산물(플라이애쉬, 실리카퓸)를 적용하여 숏크리트 현장에 적용할 수 있는 적정 배합비에 대한 변수를 설정하여 압축강도 실험을 수행하였고, 외부 환경 변화에 따른 내구성능을 평가하기 위하여 촉진염소이온침투시험 및 염화물확산계수측정시험을 실시하여 외부환경에 대한 내구특성을 평가하였다. 실험 결과 모든 실험에서 국내외 기준을 만족하였고, 내구성에서는 기존 숏크리트 보다 뛰어난 것으로 나타났다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제23권4호
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• pp.441-448
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• 2011

이 연구에서는 실리카퓸 및 수축 저감제, 팽창재, 고성능 감수제의 혼입을 변수로 한 초고성능 시멘트 복합체(UHPCC)의 초기 수축 거동을 평가하기 위하여 화학수축 및 자기수축 실험을 수행하고, 응결 측정 결과와 비교하여 UHPCC의 자기건조 시작 시점에 대하여 분석하였다. 실험 결과, 실리카퓸 및 수축 저감제는 초기 화학수축을 증가시키는 경향을 보였으며, 고성능 감수제는 시멘트와 배합수의 수화 반응을 지연시키고 화학수축을 저감시키는 것으로 나타났다. 수축 저감제와 팽창재를 조합하여 적용한 경우 약 49%의 자기수축 저감 효과를 보였으며, 팽창재는 경화를 촉진 시키는 것으로 나타났다. 또한 UHPCC는 다수의 섬유 혼입과 낮은 물-결합재비에 의해 초결 이전부터 자기건조 현상이 발생하는 것으로 나타났다.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2008년도 추계 학술논문 발표대회
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• pp.67-71
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• 2008

Blast Furnace slag a pigiron waste that is produced more than 800 thousand tons per year, and micronized double quenching blast furnace slag improves flexibility of concrete, and even shows improvement effect of long-term intensity. However, the concrete that used micronized double quenching blast furnace slag is restricted in its use because of many problems to assure early intensity. Even micronized blast furnace slag can assure its early intensity of concrete when maximizing, and is considered that can be applied in high strength of blast furnace slag as an alternation material for Silica-fume that depends on overall import. Hereby this paper is revised activity index and fluidity of mortar that used Nano Slag that is produced by rotten Nano crush equipment to propose its size, and possible utility of Nano Slag that was produced by blast furnace slag made in Korea as an alternation material, with the conclusion as following. 1. To measure micronized Nano slag, it is judged that it should be in progress with BET method that is based on micronized Silica-fume for concrete. 2. As a result, the test based on KS L ISO 679 is shown to satisfy the basic additive size of KS F 2563 and of KS F 2567, and to determine new combination of stipulations. 3. The strength development of Nano Slag was shown excellent in the daily initial installment of 1, 3, 7 days against the basic additive. This is judged that contains CaO controlling initial strength against Silica-fume, and contributes to higher fineness than the basic blast furnace slag 1 type.

• 콘크리트학회논문집
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• 제26권5호
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• pp.607-614
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• 2014

본 논문에서는 품질확보를 위하여 혼합골재 입도분포를 적용한 부순모래 숏크리트에 플라이애시, 고로슬래그 미분말, 메타카올린, 실리카퓸을 종류 및 혼입률에 변동을 주어 혼입하여 숏크리트의 기초특성과 내구특성에 미치는 영향을 고찰하였다. 또한 각 혼화재료의 주요 혼입률을 선정하고 실제 숏팅을 실시 하여 숏팅 전 후의 기초특성과 내구특성을 분석하였다. 실내실험 결과 광물성 혼화재료 혼입률이 증가할수록 압축강도가 증가하는 경향을 보였다. 특히 메타카올린을 혼입한 경우 가장 우수한 강도 증진효과를 보였으며, 숏팅 후 압축강도 역시 코어링에 의한 강도감소 현상을 감안하여도 강도 발현이 우수한 혼화재료로 판단된다. 염소이온 침투저항성 시험과 황산저항성 시험 결과 광물성 혼화재료 혼입은 염소이온과 황산에 대한 저항성이 증진되는 경향을 보인다. 화상분석을 통한 공극구조 분석 결과 공기연행제를 사용하지 않아 소요의 간격계수와 비표면적을 얻는데 실패하였으며, 향후 공기연행제의 도입 후 실험이 진행될 필요성을 보이고 있다.